Uvod
Pri ne-standardni zasnovi opreme za avtomatizacijo je združevanje servo motorja s krogličnim vijakom postalo standardna konfiguracija za linearno gibanje.
Vendar se mnogi inženirji, ki so novi pri načrtovanju opreme, pogosto sprašujejo:
"Zakaj jermenski ali zobniški pogoni skoraj vedno zahtevajo menjalnik, medtem ko kroglični vreteni le redko? Ali je to le navada industrije ali inženirska nuja?"
V tem članku bomo to vprašanje razjasnili korak za korakom - od osnovnih principov in mehanske strukture do dejanskega primera izbire -, tako da lahko inženirji sprejemajo informirane odločitve za načrtovanje svojih sistemov linearnega gibanja.
Ključni sklep - Večina krogličnih vretenc ne potrebuje menjalnika
Kratek odgovor: ni nemogoče krogličnemu vretenu dodati menjalnik, vendar je v večini primerov nepotreben.
Dodajanje menjalnika krogličnemu vretenu lahko povzroči nove težave in stroške brez pomembne koristi. Glavni razlog je preprost: kroglični vijak sam po sebi zagotavlja mehansko zmanjšanje in povečanje navora.
Kroglični vijaki že izvajajo "zmanjšanje"
Številni inženirji upoštevajo svinec le kot parameter hitrosti, pri čemer spregledajo njegov mehanski pomen.
- Svinec določa razmerje pretvorbe med rotacijskim in linearnim gibanjem.
- Na primer, 10 mm kroglični vijak premakne matico za 10 mm na obrat vijaka.
Samo to deluje kot fiksno mehansko redukcijsko razmerje.
Če se motor vrti s 3000 RPM, je linearna hitrost le 30 m/min. Z energetskega vidika se visoka-hitrost, nizek-navor motorja že pretvori v nizko-hitrost, visok-potisk linearno gibanje.
V mnogih primerih je to "skrito redukcijsko razmerje" enakovredno 10:1 ali celo 20:1, zaradi česar je kroglično vreteno samo po sebi visoko-učinkovit mehanski reduktor.
Zakaj jermenski in zobniški pogoni skoraj vedno zahtevajo menjalnik
Jermenski, verižni in zobniški pogoni sami ne morejo zagotoviti znatnega zmanjšanja ali povečanja navora.
Če ga poganja neposredno motor:
- Hitrost motorja je lahko previsoka, kar povzroči nenadzorovano linearno hitrost.
- Izhodni navor je lahko nezadosten, kar tvega preobremenitev motorja.
- Neusklajenost vztrajnosti lahko povzroči tresljaje, slabo-delovanje pri nizkih hitrostih in nestabilno lego.
Tukaj je menjalnik bistvenega pomena za povečanje navora, zmanjšanje hitrosti in izboljšanje nadzora.
Nasprotno pa sistem s krogličnim vijakom sam po sebi rešuje ta vprašanja s svojo vodilno in mehansko zasnovo.
Dodajanje menjalnika na kroglični vijak lahko povzroči težave
Čeprav je tehnično izvedljivo, ima združevanje krogličnega vretena z menjalnikom pogosto pomanjkljivosti:
Podaljšana natančna veriga
Dodajanje menjalnika poveča zračnost, vzvojno elastičnost in napake pri montaži, kar zmanjša natančnost pozicioniranja.
Povečana cena in velikost
Menjalniki so dragi in povečujejo sistemski odtis ter zapletajo podporno strukturo.
Zmanjšan dinamični odziv
Kroglična vretena odlikujejo hitro pospeševanje in odzivno linearno gibanje. Dodajanje menjalnika poveča enakovredno vztrajnost, upočasni pospešek in interpolacijo visoke-hitrosti.
Kdaj je menjalnik res potreben za kroglični vijak?
Obstajajo posebne situacije, ko je menjalnik še vedno potreben:
Visoka obremenitev z majhnim svincem
- Za obremenitve, ki se približujejo 1 toni, in kable, majhne kot 2 mm, celo visoko-motor morda ne bo zagotovil zadostnega navora.
- V teh primerih lahko reduktor kompenzira navor.
Navpične ali varnostne-kritične osi
- Za d-dvižne sisteme osi Z ali druge navpične osi z varnostnimi pomisleki se lahko uporabi menjalnik ali samo{1}}zaklepni mehanizem, da se prepreči zdrs ali prosti pad.
- To je bolj stvar varnostne zasnove kot standardne izbire.
Primer izbire pravega motorja - Menjalnik ni potreben
Razmislite o tej tipični vodoravni aplikaciji:
- Nosilnost: 30 kg
- Linearna hitrost: 300 mm/s
- Pospešek: 0,5 g
- Hod: 800 mm
- Natančnost pozicioniranja: ±0,02 mm
- Kroglični vijak: Ø20 mm, premer 10 mm, prenosni izkoristek 0,9
Izračun:
- Potreben potisk: ~250 N
- Navor motorja na gredi vijaka: ~0,4 Nm
- Izbrani motor: 400 W servo, nazivni navor Večji ali enak 1 Nm
Rezultat: rezerva navora je zadostna, dinamični odziv odličen, struktura preprosta - ni potreben menjalnik.
Ta konfiguracija je najpogostejša in preizkušena v nestandardni opremi za avtomatizacijo-.
Povzetek
Večina krogličnih vretenc ne potrebuje menjalnika, ker svinec zagotavlja vgrajeno-razmerje redukcije in povečanje navora.
Menjalniki so bistveni za jermenske ali zobniške pogone, vendar le redko dodajo vrednost sistemom krogličnih vijakov.
Le v primerih izjemno visokih obremenitev ali varnostno-kritičnih navpičnih osi bi morali inženirji razmisliti o menjalniku.
Zaradi ustrezne izbire motorja in krogličnega vretena menjalnik pogosto postane nepotreben, kar prihrani stroške, prostor in izboljša dinamično zmogljivost.
Potrebujete pomoč pri izbiri krogličnih vretenc za vaš projekt avtomatizacije?
priDLY linearno gibanje, inženirjem pomagamo izbrati pravo kombinacijo krogličnega vretena in servo motorja za katero koli aplikacijo avtomatizacije.
- Brezplačna podpora za načrtovanje in izračun navora
- Prilagojene rešitve za-nestandardno opremo
- Visoko{0}}natančni, visoko{1}}učinkoviti kroglični vijaki z globalno dostavo
[Kontaktirajte nas danes] za optimizacijo vašega sistema linearnega gibanja brez nepotrebnih menjalnikov.
Telefonska številka/Whatsapp:+8618957070963
E-pošta:export@dlybearing.com
YOUTUBE:youtube.com/%40DLYlinearmotion
Facebook: www.facebook.com/DLYLinearMotion
Spletna stran: www.deliyalinearmotion.com
